内容正文:
核心素养提升(八)
一、选择题
1.在2 L密闭容器中充入气体A和B,发生A(g)+B(g)C(g)+2D(g) ΔH,所得实验数据如表。下列说法不正确的是( )
实验编号
温度/℃
起始时物质的量/mol
平衡时物质的量/mol
n(A)
n(B)
n(C)
①
300
0.40
0.10
0.090
②
500
0.40
0.10
0.080
③
500
0.20
0.05
a
A.ΔH>0
B.500℃该反应的平衡常数K=0.16 mol·L-1
C.③中达到平衡时,A的转化率大于20%
D.5 min末测得①中n(C)=0.050 mol,则0到5 min内v(D)=0.02 mol·L-1·min-1
AD A.由①②可知,温度升高时,平衡时n(C)下降,说明温度升高,平衡逆向移动,所以该反应的ΔH<0,A选项错误;B.由实验②的数据建立三段式有:
A(g) + B(g) C(g)+2D(g)
起始(mol/L) 0.2 0.05 0 0
转化(mol/L) 0.04 0.04 0.04 0.08
平衡(mol/L) 0.16 0.01 0.04 0.08
则平衡常数K===0.16,B选项正确;C.反应A(g)+B(g)C(g)+2D(g)中,反应后气体总体积大于反应前气体总体积,③的投料比相比于②来说相当于减小压强,平衡正向移动,即反应③达到平衡时A的转化率比反应②的转化率大,反应②的平衡转化率为0.04÷0.2×100%=20%,故③中达到平衡时,A的转化率大于20%,C选项正确;D.5 min末测得①中n(C)=0.050 mol,由化学反应速率与化学计量数成正比可知,0到5 min内v(D)=2v(C)=2×(0.05 mol÷2 L÷5 min)=0.01 mol·L-1·min-1,D选项错误;
答案选AD。
2.(2023·浙江6月选考)一定条件下,1苯基丙炔(PhCCCH3)可与HCl发生催化加成,反应如下:
反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间的变化如图(已知:反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应),下列说法不正确的是( )
A.反应焓变:反应Ⅰ>反应Ⅱ
B.反应活化能:反应Ⅰ<反应Ⅱ
C.增加HCl浓度可增加平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的比例
D.选择相对较短的反应时间,及时分离可获得高产率的产物Ⅰ
C A.反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应,相同物质的量的反应物,反应Ⅰ放出的热量小于反应Ⅱ放出的热量,反应放出的热量越多,其焓变越小,因此反应焓变:反应Ⅰ>反应Ⅱ,故A正确;B.短时间里反应Ⅰ得到的产物比反应Ⅱ得到的产物多,说明反应Ⅰ的速率比反应Ⅱ的速率快,速率越快,其活化能越小,则反应活化能:反应Ⅰ<反应Ⅱ,故B正确;C.增加HCl浓度,平衡正向移动,但平衡时产物Ⅱ和产物Ⅰ的比例可能降低,故C错误;D.根据图中信息,选择相对较短的反应时间,及时分离可获得高产率的产物Ⅰ,故D正确。
3.在体积可变的密闭容器中投入0.5 mol CO和1 mol H2,不同条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH。实验测得平衡时H2的转化率随温度、压强的变化如图1所示。下列说法错误的是( )
A.Y代表压强,且Y1>Y2;X代表温度,且ΔH<0
B.M点反应物转化率之比α(CO)∶α(H2)=1∶1,N点该比例减小
C.若M、N两点对应的容器体积均为5 L,则N点的平衡常数K=100 L2·mol-2
D.图2中曲线AB能正确表示该反应平衡常数的负对数pK(pK=-lg K)与X的关系
BD A.若X为压强,Y为温度,由图可知相同温度下压强越大氢气的转化率越小,而该反应为气体体积减小的反应,相同温度下压强越大H2的转化率越大,所以Y为压强,X为温度,且Y1>Y2;相同压强下温度越高,氢气的转化率越小,说明升高温度平衡逆向移动,正反应为放热反应,即ΔH<0,故A正确;B.初始投料n(CO)∶n(H2)=1∶2,根据方程式可知反应过程中CO和H2按照1∶2反应,所以任意时刻二者的转化率之比均为1∶1,故B错误;C.N点和M点温度相同,则平衡常数相同,容器体积为5 L,M点H2的转化已知,为50%,可根据该点列三段式
CO2(g)+2H2(g)CH3OH(g)
起始(mol·L-1) 0.1 0.2 0
转化(mol·L-1) 0.05 0.1 0.05
平衡(mol·L-1) 0.05 0.1 0.05
根据平衡常数的定义可知K==100 L2·mol-2,故C正确;D.pK=-lgK,则K越大,pK越小,该反应正反应为放热反应,温度越高K越小,则pK越大